[发明专利]一种先导式液压阀先导级驱动特性检测方法

说明书

本发明公开了一种先导式液压阀先导级驱动特性检测方法，该方法采用先导级电磁铁电流表征先导阀芯位移，采用主阀芯移动速度表征先导级流量，从而实现对先导级驱动特性的检测。该方法采用先导式电液比例阀自身结构及元件，无需多余传感器信息，即能实现对先导级驱动特性的检测；检测结果能反应先导阀死区及流量非线性特点；该方法的检测结果应用于主阀芯位置控制中，能有效实现对先导级非线性特性(包括死区特性、流量非线性等)的补偿，提高主阀位置控制精度。

技术领域

本发明属于电液控制领域，尤其涉及一种先导式液压阀先导级驱动特性检测方法。

背景技术

先导式电液比例阀是一种常见的液压元件，在大流量电液系统中得到广泛的应用。先导式电液比例阀由先导阀、主级阀、电子控制器组成。先导阀为双比例电磁铁驱动的直动阀，其控制主阀芯先导腔中液压油的流动，以推动主阀芯运动。主阀芯位移由位移传感器进行检测，由电子控制器采集位移传感器信号。电子控制器通过位移闭环控制算法，控制先导级电磁铁电流，以最终实现主阀芯的位移控制，从而实现阀口的比例控制。主阀芯位移控制特性直接受先导阀驱动特性影响，对先导阀驱动特性有效检测并将检测结果应用于主阀芯位移控制中，有助于提高主阀位置控制精度。

发明内容

本发明的目的在于针对先导式电液比例阀的主阀芯位移控制问题，提出一种先导级驱动特性检测方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种先导式液压阀先导级驱动特性检测方法，其实现基于一种双电磁铁驱动带主阀芯位移反馈的先导式电液比例阀。先导式电液比例阀由先导阀、主级阀、电子控制器组成。先导阀为双比例电磁铁驱动的直动阀，其控制主阀芯先导腔中液压油的流动，以推动主阀芯进行运动。主阀芯位移由位移传感器进行检测，并由电子控制器采用位移传感器信号。电子控制器通过位移闭环控制算法，控制先导级电磁铁电流，以最终实现主阀芯的位移控制，从而实现阀口的比例控制。主阀芯位移控制特性直接受先导阀驱动特性影响。

本方法以先导级的位移流量特性反映先导阀的驱动特性，采用先导级电磁铁电流表征先导阀芯位移，采用主阀芯移动速度表征先导级流量，从而实现对先导级驱动特性的检测，得到死区微电流值与主阀芯位移特性的映射关系，可以应用于电子控制器的位移闭环控制算法，提高主阀位置控制精度。本方法的检测过程为：

首先使主阀芯处于中位，分别缓慢增加先导级左右电磁铁电流，并监测主阀芯运动状态，以标定先导级阀芯正遮盖量引起的先导阀驱动特性的左右位死区上限值；接着闭环控制主阀芯在某一工作位置，分别缓慢减少先导级左右电磁铁电流，并监测主阀芯运动状态，以标定先导级阀芯负遮盖量引起的先导阀驱动特性的左右位死区下限值。

其次使主阀芯处于中位，分别以左右位死区下限值为电磁铁电流起始值，按照固定增量(50-100mA)依次增加电流值，并保持一段时间(10-50μs)，在此期间内记录主阀芯位移，计算位移的平均速度。这一系列电流值与对应的主阀芯平均速度关系即为先导阀的驱动流量特性。

再次分别以左右位死区上限值为电磁铁电流起始值，按照固定增量(50-100mA)依次减少电流值，并保持一段时间(10-50μs)，在此期间内记录主阀芯位移，计算位移的平均速度。这一系列电流值与对应的主阀芯平均速度关系即为先导阀的阻尼流量特性。先导阀驱动流量特性与阻尼流量特性共同组成先导阀的驱动特性，至此实现先导级驱动特性的检测。